
激光熔化切割時,用激光加熱使金屬材料熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強大壓力使液態(tài)金屬排出,形成切口,激光熔化切割不需要使金屬完全汽化,所需要能量只有汽化切割的1/10.
激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。
相對與鐵板來說不銹鋼的反射率更高一些,不過比鋁板、銅板這些有色金屬來說,仍然在激光切割的范圍之內。不過相對來說可以切割不銹鋼的厚度就要小一些,能切割16mm的鐵板的設備,也就能切割10mm左右的不銹鋼,如果要切割更厚的很有可能出現切不斷、切面參差不齊、氧化變黑等各種情況。
鋁板是一種反射率非常高的金屬材料,一般來說我們在進行鋁板激光切割的時候都會盡量吧功率調小。之所以這樣做,是因為如果切割鋁板的時候功率過高,就會造成反射的能量特別高,這樣的結果就是有可能會反射到設備的鏡頭,從而造成不可修復的損傷。所以就算是可以切割鋁板,但是很多廠家都會盡量不去接這種業(yè)務,不過相對來說3mm以內的鋁板切割是可控的,如果太厚就需要另外找一種切割方式。

激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割,它是用激光作為預熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體,噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發(fā)生氧化反應,放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應區(qū)吹出,在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應產生了大量的熱,所以激光氧化切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度遠遠大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧化切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。
激光切割機切割鐵板相對于其他很多材料來說都更加簡單,因為鐵板的對激光的反射率非常低,這就意味著吸收率非常高,能很好的把能量吸收。這樣在進行切割的時候就能獲得更快的速度,在同功率的激光切割下,相對其他金屬鐵板的可切割厚度厚。再加上激光切割本身精度高,切割截面光滑等優(yōu)勢,讓其在鐵板切割領域擁有者非常高的地位。不過激光切割因為是為薄板切割設計的,所以切割不了太厚的鐵板,一般在16mm左右。
激光切割與其它熱切割方法相比較,總的特點是切割速度快、質量高。具體概況為如下幾個方面:
切割質量好。由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能夠獲得較好的切割質量。激光切割切口細窄,切縫兩邊平行并且與表面垂直,切割零件的尺寸精度可達0.05mm左右。
切割表面光潔美觀,表面粗糙度只有幾十微米,甚至激光切割可以作為后一道工序,無需機械加工,零部件可直接使用。
材料經過激光切割后,熱影響區(qū)寬度很小,切縫附近材料的性能也幾乎不受影響,并且工件變形小,切割精度高,切縫的幾何形狀好,切縫橫截面形狀呈現較為規(guī)則的長方形。切割材料為6.2mm厚的低碳鋼板。
切割效率高。由于激光的傳輸特性,激光切割機上一般配有多臺數控工作臺,整個切割過程可以全部實現數控,操作時,只需改變數控程序,就可適用不同形狀零件的切割,既可進行二維切割,又可實現三維切割。
切割速度快。用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板,切割速度可達600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯樹脂板,切割速度可達1200cm/min,材料在激光光切割時不需要裝夾固定,既可節(jié)省工裝夾具,又節(jié)省了上、下料的輔助時間。
缺點
激光切割由于受激光器功率和設備體積的限制,激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材,而且隨著工件厚度的增加,切割速度明顯下降,激光切割設備費用高,一次性投資大。